JP4130402B2 - High concentration sludge treatment equipment using soil cement wall. - Google Patents

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Description

この発明は畜産施設から排出される畜糞等の高濃度汚泥を処理するために使用される、ソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置に関するものである。   The present invention relates to a high-concentration sludge treatment apparatus using a soil cement wall that is used to treat high-concentration sludge such as livestock excreta discharged from livestock facilities.

豚舎や牛舎等の畜産施設から排出される畜糞等の高濃度汚泥は現在、環境に負荷を与える存在として広く認知されており、その対策が喫緊の課題となっている。畜糞が肥料等の有用物としてリサイクル使用される量は僅かであり、大半は汚泥処理による減量化を必要としている。   High-concentration sludge such as livestock excreta discharged from livestock facilities such as piggeries and cowsheds is now widely recognized as having an impact on the environment, and countermeasures have become an urgent issue. The amount of livestock excrement that is recycled as useful materials such as fertilizer is very small, and most of them require reduction by sludge treatment.

畜糞等の高濃度汚泥の処理は一般に、図11に示すような微生物を繁殖させた複数の処理槽を通過させる活性汚泥法により汚泥体積の縮減を図る形で行われている(特許文献1参照)。残滓はコンポスト化され、再利用されることもあるが、汚泥が残存することもある。   The treatment of high-concentration sludge such as livestock excreta is generally performed in such a manner that the sludge volume is reduced by an activated sludge method that passes through a plurality of treatment tanks in which microorganisms are propagated as shown in FIG. 11 (see Patent Document 1). ). The residue is composted and reused, but sludge may remain.

図11に示す従来の畜糞処理システムでは豚舎や牛舎等から排出される汚泥を一旦集積タンクに集積した後、それから一次汚泥処理槽へ移送し、上記活性汚泥法により第1次処理槽から数次の処理槽を経ることにより高濃度汚泥の処理が行われる。この汚泥処理装置は従来、鉄筋コンクリート造で地下に構築される(特許文献2参照)。
特開平7-327535号公報 特開平7-8991号公報
In the conventional livestock manure treatment system shown in Fig. 11, sludge discharged from a piggery or a cowshed is once accumulated in an accumulation tank, then transferred to a primary sludge treatment tank, and several times from the primary treatment tank by the activated sludge method. The high-concentration sludge is treated by passing through the treatment tank. This sludge treatment apparatus is conventionally constructed in the underground with a reinforced concrete structure (see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-327535 JP 7-8991 A

前記鉄筋コンクリート造の汚泥処理装置の建設には高額のコストが掛かる上、運転とメインテナンスにも多大な経費を要するが、実際に畜糞等を排出する畜産農家は零細であることが多いため、個々の畜産農家が汚泥処理装置の建設費を捻出することは困難な状況にある。   The construction of the reinforced concrete sludge treatment equipment is expensive and requires a lot of cost for operation and maintenance, but the livestock farmers who actually discharge livestock excreta are often small, It is difficult for livestock farmers to raise the construction costs for sludge treatment equipment.

図12−(a)〜(f)に鉄筋コンクリート造で汚泥処理装置を建設する場合の一般的な工程を示す。   FIGS. 12- (a) to (f) show general steps in the case of constructing a sludge treatment device made of reinforced concrete.

浄化槽建設地においてはまず掘削が行われる。この際、地下水位が低く、掘削面が自立するような良好な地盤の場合には(a)に示すように掘削面に法(傾斜)を付けてオープンで掘削することで、山留めを要することなく掘削することができるため、掘削工事費が比較的安価で済むが、地下水位が高いか、軟弱な地盤の場合には山留め工が不可欠になるため、高額となる。   At the septic tank construction site, excavation is first performed. At this time, in the case of good ground where the groundwater level is low and the excavation surface is self-supporting, as shown in (a), the excavation surface is attached with a method (inclination) and excavation is required, so that it is necessary to stop the mountain. The excavation work cost is relatively low because it can be excavated without any problems. However, if the groundwater level is high or the ground is soft, it will be expensive because it is indispensable.

掘削後、掘削底面において(b)に示すように敷き砂利を施して捨てコンクリートを打設し、(c)に示すように鉄筋の配筋、型枠の組み立てを行い、(d)に示すように型枠を補強した状態で生コンクリートを打設し、(e)に示すようにコンクリートが所定の強度を発現した後に型枠を脱型し、(f)に示すように掘削面と汚泥処理槽との間に土砂を埋め戻して汚泥処理装置の建設が終了する。   After excavation, the bottom of the excavation is laid with gravel as shown in (b) and cast concrete, as shown in (c), rebar reinforcement and formwork assembly, as shown in (d) In the state where the formwork is reinforced, the ready-mixed concrete is placed, and after the concrete exhibits a predetermined strength as shown in (e), the formwork is removed, and as shown in (f), the excavation surface and sludge treatment The construction of the sludge treatment equipment is completed by refilling the soil with the tank.

このように汚泥処理装置を鉄筋コンクリート造で建設する場合には、山留めを伴う掘削工事を必要とする場合が多く、掘削工事費が高額となることに加え、浄化槽の壁体を鉄筋コンクリートで形成するために配筋工、型枠工、コンクリート打設等の多数の工程を必要とするため、汚泥処理装置本体の建設費も高額となる。   In this way, when the sludge treatment equipment is constructed with reinforced concrete, it often requires excavation work with mountain retaining, and in addition to the cost of excavation work being high, the wall of the septic tank is made of reinforced concrete. In addition, the construction cost of the sludge treatment apparatus main body is high because many processes such as bar arrangement, formwork, and concrete placement are required.

この発明は上記背景より、鉄筋コンクリート造より安価に建設できる汚泥処理装置を提案するものである。   In view of the above background, the present invention proposes a sludge treatment apparatus that can be constructed at a lower cost than a reinforced concrete structure.

本発明では汚泥処理装置の多くの部分を占める壁体を、山留め壁を兼ね得るソイルセメントで構築することにより、鉄筋コンクリート造で構築する場合の山留め壁の施工を不要にすると共に、材料費を低減し、汚泥処理装置を安価に建設することを可能にする。   In the present invention, the wall occupying a large part of the sludge treatment apparatus is constructed of soil cement that can also serve as a retaining wall, thereby eliminating the need for the retaining wall when constructing with reinforced concrete and reducing the material cost. This makes it possible to construct a sludge treatment device at a low cost.

ここで、ソイルセメントを汚泥処理装置の壁体に使用する上では、ソイルセメントが大気中においてひび割れを発生し易いことと、風化作用により短期間に劣化し易い性質を有していることの弱点を克服する必要がある。   Here, when using the soil cement for the wall of the sludge treatment equipment, the weakness of the soil cement being prone to cracking in the atmosphere and being easily deteriorated in a short time due to weathering. It is necessary to overcome.

ソイルセメントは原地盤の土壌を材料とするため、硬化後はモルタルやコンクリートに比べて含水比が高く、コンクリートに比べて組織がポーラスになり易い。従って大気中に曝されると水分が蒸発し易く、乾燥収縮量が大きくなるため、大気中に構造物を曝すとひび割れが発生し易い。また乾燥収縮と雨水による乾湿を繰り返すことによるひび割れの成長、亀甲亀裂の進行等の劣化が生じ易く、組織がポーラスであることに起因して炭酸化現象も進行し易く、劣化の進行が早まる傾向が強い。   Since soil cement is made from raw soil, it has a higher moisture content than mortar and concrete after hardening, and the structure is more porous than concrete. Therefore, when exposed to the atmosphere, moisture tends to evaporate and the amount of drying shrinkage increases, so that if a structure is exposed to the atmosphere, cracks are likely to occur. In addition, crack growth due to repeated drying shrinkage and wet and dry with rainwater, deterioration of turtle shell cracks, etc. are likely to occur, carbonation phenomenon also tends to progress due to the porous structure, and deterioration progresses more quickly Is strong.

そこで、本発明では少なくとも周辺地盤との境界に構築され、ソイルセメントからなる下部壁体の頂部を周辺地盤のレベルよりに下に位置させることによりソイルセメントを大気中と雨水に曝すことを回避し、ソイルセメントの劣化の進行を抑制して耐久性を向上させ、長期に亘ってソイルセメントの強度を維持することを可能にする。   Therefore, in the present invention, it is constructed at least at the boundary with the surrounding ground, and the top of the lower wall body made of soil cement is positioned below the level of the surrounding ground to avoid exposing the soil cement to the atmosphere and rainwater. In addition, it is possible to improve the durability by suppressing the progress of the deterioration of the soil cement and to maintain the strength of the soil cement over a long period of time.

下部壁体は高濃度汚泥処理装置自体を周辺地盤から区画し、周辺地盤との境界に構築される外周壁のみからなる場合と、請求項2に記載のように外周壁と、その外周壁で囲まれた領域を複数の領域に区画する隔壁から構成される場合がある。請求項2の場合は外周壁と隔壁が共に、頂部が周辺地盤のレベルより下に位置する下部壁体となる。   The lower wall body is a case where the high-concentration sludge treatment apparatus itself is partitioned from the surrounding ground and is composed of only the outer peripheral wall constructed at the boundary with the peripheral ground, and the outer peripheral wall and the outer peripheral wall according to claim 2. In some cases, the enclosed area is composed of partition walls that divide the area into a plurality of areas. In the case of claim 2, both the outer peripheral wall and the partition wall form a lower wall body whose top is located below the level of the surrounding ground.

下部壁体の頂部を周辺地盤のレベルよりに下に位置させることに伴い、下部壁体の頂部上に、頂部が周辺地盤のレベルより上に位置する上部壁体をソイルセメント以外の、例えば鉄筋コンクリートやコンクリートブロック等のひび割れと劣化が問題にならない材料で構築することにより、周辺地盤から下部壁体天端へ直接雨水が流入することを阻止し、下部壁体頂部の耐久性を向上させ、下部壁体頂部が大気や雨水に触れることによるひび割れの成長と劣化の進行を抑制する。   As the top of the lower wall is located below the level of the surrounding ground, the upper wall whose top is located above the level of the surrounding ground is placed on the top of the lower wall, for example, reinforced concrete. By using a material that does not cause cracks and deterioration, such as concrete blocks and concrete blocks, it prevents rainwater from flowing directly from the surrounding ground to the top of the lower wall, and improves the durability of the top of the lower wall. Suppresses the growth and deterioration of cracks caused by the wall top touching the atmosphere or rainwater.

特に請求項3に記載のように下部壁体の頂部と上部壁体との間に均しコンクリート、もしくは笠コンクリートを打設すれば、ソイルセメント壁体である下部壁体天端への大気や雨水の接触をほぼ完全に防止することができるため、下部壁体頂部の耐久性を一層向上させることが可能になる。   In particular, if leveled concrete or shade concrete is placed between the top of the lower wall and the upper wall as described in claim 3, the atmosphere to the top of the lower wall, which is a soil cement wall, Since contact with rainwater can be almost completely prevented, the durability of the top of the lower wall body can be further improved.

また請求項4に記載のように例えば汚泥処理装置に対して汚水や汚泥の漏出を防止する処理を施す等により汚泥処理装置自体を、汚泥処理装置中の汚泥水位が下部壁体頂部のレベルより上に位置する状態を保ち得る構造にすれば、汚泥処理装置の使用状態で下部壁体頂部に大気や雨水が接触することが防止され、下部壁体頂部の耐久性がより向上する。   Further, as described in claim 4, for example, the sludge treatment apparatus itself is treated by preventing the sludge treatment apparatus from leaking sludge and sludge, and the sludge water level in the sludge treatment apparatus is lower than the level of the top of the lower wall body. If the structure which can maintain the state located on top is used, it will be prevented that air | atmosphere and rain water contact a lower wall body top part in the use condition of a sludge processing apparatus, and durability of a lower wall body top part will improve more.

下部壁体を構成するソイルセメント壁体は図3に示すように掘削翼16と攪拌翼17を持つ掘削ロッド15の回転を伴う掘進と引き上げにより構築されるソイルセメント柱を互いに重複させて形成する深層混合処理工法(請求項7)により、または図6に示すようにカッターポスト18の回りに循環自在に装着された、切削刃20を有する無端チェーン19の循環を伴うカッターポスト18の横行により構築されるソイルセメントから連続的に形成する方法(請求項8)により構築されるが、材料として原地盤の土壌を用いることで、鉄筋コンクリート造との対比で材料費の削減が図られる上、少なくとも下部壁体構築時の配筋工事と型枠工事が不要になることで、建設費の大幅な低減も図られる。   As shown in FIG. 3, the soil cement wall constituting the lower wall is formed by overlapping soil cement columns constructed by excavating and pulling up with the rotation of the excavating rod 15 having the excavating blade 16 and the stirring blade 17. Constructed by the deep mixing process method (Claim 7) or by traversing the cutter post 18 with circulation of an endless chain 19 having a cutting blade 20 mounted so as to be circulated around the cutter post 18 as shown in FIG. It is constructed by a method of continuously forming soil cement (Claim 8), but by using the soil of the raw ground as a material, the material cost can be reduced in comparison with the reinforced concrete structure, and at least the lower part By eliminating the need for reinforcement work and formwork when building the wall, construction costs can be significantly reduced.

上記した深層混合処理工法(請求項7)により構築されるソイルセメント柱と、カッターポスト18の横行(請求項8)により構築されるソイルセメントはいずれも原地盤を掘削しながら、掘削土とセメント、もしくはセメントを含むセメント系材料又はセメント系固化材を攪拌混合して構築される。   Both the soil cement column constructed by the above-mentioned deep mixing treatment method (Claim 7) and the soil cement constructed by traversing the cutter post 18 (Claim 8) are excavating the original ground, excavating soil and cement. Or a cement-based material containing cement or a cement-based solidifying material is stirred and mixed.

汚泥処理装置は、少なくとも周辺地盤との境界に構築され、頂部が周辺地盤のレベルより下に位置する下部壁体と、下部壁体に囲まれた領域の、下部壁体の下端の深度より浅い深度に構築される底盤と、下部壁体の頂部上に構築され、頂部が周辺地盤のレベルより上に位置する上部壁体から構成され、下部壁体は原地盤を掘削しながら掘削土とセメント、もしくはセメントを含むセメント系材料又はセメント系固化材を攪拌混合して構築されたソイルセメント壁体として構築される。セメントや固化材はスラリー状態で使用されるのが一般的であるが、粉体のままでも使用される。   The sludge treatment device is constructed at least at the boundary with the surrounding ground, and the top is shallower than the depth of the lower wall of the lower wall in the area surrounded by the lower wall and the lower wall located below the level of the surrounding ground. It consists of a bottom constructed at depth and an upper wall constructed on the top of the lower wall, with the top positioned above the level of the surrounding ground, while the lower wall excavates the original ground and cement Or, it is constructed as a soil cement wall constructed by stirring and mixing a cement-based material containing cement or a cement-based solidifying material. Cement and a solidified material are generally used in a slurry state, but may be used as a powder.

下部壁体は汚泥処理装置を周辺地盤から区画するように少なくとも汚泥処理装置の外周部に構築されるが、汚泥処理装置の内部を複数の槽に区分するための隔壁としても同様に構築されることがある。   The lower wall is constructed at least on the outer periphery of the sludge treatment device so as to partition the sludge treatment device from the surrounding ground, but is similarly constructed as a partition for dividing the interior of the sludge treatment device into a plurality of tanks. Sometimes.

底盤には汚泥や汚水が汚泥処理装置の外部へ漏出することを防止し、上記のように汚泥処理装置自体を、汚泥水位が下部壁体頂部のレベルより上に位置する状態を保ち得る構造にするために、請求項5に記載のようにジオメンブレンが配置される。この場合、通常ならば、掘削底面上に打設される捨てコンクリート上にジオメンブレンを敷設し、その上に底盤としての無筋コンクリートや鉄筋コンクリートを打設することが行われるが、コストを抑制する上では掘削底面上に直接ゴムシートのような地盤変形に追従できるジオメンブレンを敷設し、その上にセメントミルクを流し込み、セルフレベリング法で打設することが好ましい。   The bottom plate prevents sludge and sewage from leaking out of the sludge treatment device, and the sludge treatment device itself has a structure that allows the sludge water level to remain above the level of the top of the lower wall as described above. In order to do so, a geomembrane is arranged as described in claim 5. In this case, normally, a geomembrane is laid on the abandoned concrete placed on the bottom surface of excavation, and unreinforced concrete or reinforced concrete is placed thereon as the bottom, but costs are reduced. Above, it is preferable to lay a geomembrane such as a rubber sheet that can follow ground deformation directly on the bottom of excavation, pour cement milk on it and place it by the self-leveling method.

底盤の下には底盤下の地盤の支持力が不足する場合に備え、請求項6に記載のように必要により底盤を支持するソイルセメント柱が構築され、底盤の沈下や変形に起因する汚泥の漏出が回避される。   In order to prepare for the case where the supporting force of the ground under the bottom is insufficient, a soil cement column for supporting the bottom is constructed as necessary according to claim 6, and sludge caused by subsidence or deformation of the bottom is constructed. Leakage is avoided.

ソイルセメントの壁体中には曲げ強度及びせん断強度を増すために、ソイルセメント壁体の施工後、その硬化前に鉄筋、鉄筋籠、形鋼、鋼矢板等の芯材が必要により挿入される(請求項9、請求項10)。   In order to increase the bending strength and shear strength in the soil cement wall, core materials such as reinforcing bars, reinforcing bars, shaped steel, steel sheet piles, etc., are inserted after the construction of the soil cement wall and before its hardening. (Claim 9, Claim 10).

少なくとも周辺地盤との境界に構築され、汚泥処理装置の多くの部分を占める下部壁体を、山留め壁を兼ね得るソイルセメントで構築するため、鉄筋コンクリート造で構築する場合より材料費の削減が図られる上、鉄筋コンクリート造で構築する場合の山留め壁の施工と配筋工事及び型枠工事が不要になるため、建設費の大幅な低減も図られ、汚泥処理装置を安価に建設することができる。   Since the lower wall constructed at least at the boundary with the surrounding ground and occupying a large part of the sludge treatment equipment is constructed with soil cement that can also serve as a retaining wall, the material cost can be reduced compared to the construction with reinforced concrete. In addition, the construction of the retaining wall, the reinforcement work, and the formwork work in the case of building with reinforced concrete are not required, so that the construction cost can be greatly reduced and the sludge treatment apparatus can be constructed at low cost.

また下部壁体の頂部を周辺地盤のレベルよりに下に位置させることで、ソイルセメントを大気中と雨水に曝すことを回避するため、ソイルセメントの劣化の進行を抑制して耐久性を向上させ、長期に亘ってソイルセメントの強度を維持することができる。   In addition, by positioning the top of the lower wall below the level of the surrounding ground, it is possible to prevent the soil cement from being exposed to the atmosphere and rainwater. The strength of the soil cement can be maintained over a long period of time.

その上、ソイルセメント壁体である下部壁体の頂部上に、頂部が周辺地盤のレベルより上に位置する上部壁体を構築することで、周辺地盤から下部壁体天端へ直接雨水が流入することを阻止するため、下部壁体頂部の耐久性を向上させ、下部壁体頂部が大気や雨水に触れることによるひび割れの成長と劣化の進行を抑制することができる。   In addition, rainwater flows directly from the surrounding ground to the top of the lower wall by building an upper wall on the top of the lower wall, which is a soil cement wall, with the top located above the level of the surrounding ground. Therefore, the durability of the top portion of the lower wall body can be improved, and the progress of crack growth and deterioration due to the lower wall body top portion coming into contact with air or rainwater can be suppressed.

請求項3では下部壁体の頂部と上部壁体との間に均しコンクリート、もしくは笠コンクリートを打設することで、下部壁体天端への大気や雨水の接触を完全に防止することができるため、下部壁体頂部の耐久性を一層向上させることができる。   In claim 3, it is possible to completely prevent contact of the atmosphere and rain water to the top of the lower wall body by placing leveled concrete or shaded concrete between the top of the lower wall body and the upper wall body. Therefore, the durability of the top portion of the lower wall body can be further improved.

請求項4では汚泥処理装置自体を汚泥処理装置中の汚泥水位が下部壁体頂部のレベルより上に位置する状態を保ち得る構造にするため、汚泥処理装置の使用状態で下部壁体頂部に大気や雨水が接触することが防止され、下部壁体頂部の耐久性がより向上する。   In claim 4, in order to make the sludge treatment apparatus itself have a structure in which the sludge water level in the sludge treatment apparatus can be kept above the level of the lower wall body top, the atmosphere on the top of the lower wall body in the state of use of the sludge treatment apparatus. And contact with rainwater is prevented, and the durability of the top of the lower wall body is further improved.

請求項5では底盤にジオメンブレンを配置するため、汚水や汚泥が汚泥処理装置の外部へ漏出することを防止できる。   According to the fifth aspect, since the geomembrane is disposed on the bottom plate, it is possible to prevent sewage and sludge from leaking out of the sludge treatment apparatus.

請求項6では底盤の下に底盤を支持するソイルセメント柱を構築するため、底盤下の地盤の支持力不足を補うことができ、底盤の沈下や変形に起因する汚水や汚泥の漏出を回避できる。   In claim 6, since the soil cement pillar that supports the bottom plate is constructed under the bottom plate, it is possible to compensate for the lack of supporting force of the ground below the bottom plate, and to avoid leakage of sewage and sludge due to sinking and deformation of the bottom plate. .

請求項9、請求項10ではソイルセメント壁体である下部壁体中に芯材を挿入するため、ソイルセメント壁体の曲げ強度及びせん断強度を増すことができる。   In the ninth and tenth aspects, since the core material is inserted into the lower wall body which is a soil cement wall body, the bending strength and shear strength of the soil cement wall body can be increased.

この発明は図1、図2に示すように少なくとも周辺地盤との境界に構築され、頂部が周辺地盤のレベルより下に位置する下部壁体1(1、2)と、下部壁体1(1、2)に囲まれた領域の、下部壁体1(1、2)の下端の深度より浅い深度に構築される底盤3と、下部壁体1(1、2)の頂部上に構築され、頂部が周辺地盤のレベルより上に位置する上部壁体4から構成され、下部壁体1(1、2)が原地盤を掘削しながら掘削土とセメント、もしくはセメントを含むセメント系材料又はセメント系固化材を攪拌混合して構築されたソイルセメント壁体であるソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention is constructed at least at the boundary with the surrounding ground, and the lower wall 1 (1, 2) whose top is located below the level of the surrounding ground, and the lower wall 1 (1 2), the bottom plate 3 constructed at a depth shallower than the lower end of the lower wall 1 (1, 2) in the region surrounded by 2), and built on the top of the lower wall 1 (1, 2), Cement-based material or cement-based material comprising an upper wall 4 whose top is located above the level of the surrounding ground, and the lower wall 1 (1, 2) excavating the original ground and excavating soil and cement, or cement This is a high-concentration sludge treatment apparatus using a soil cement wall that is a soil cement wall constructed by stirring and mixing solidification materials.

高濃度汚泥処理装置5を構成する下部壁体1(1、2)はその内部が単一の汚泥処理槽のみの場合には下部壁体1は外周に位置する外周壁のみとなり、図1、図2に示すように複数の汚泥処理槽に区分される場合には外周に位置する外周壁と、その外周壁で囲まれた領域を複数の領域(汚泥処理槽)に区画する隔壁とがある。以下では外周壁を下部壁体1、隔壁を下部壁体2と言う。   When the lower wall 1 (1, 2) constituting the high-concentration sludge treatment apparatus 5 is only a single sludge treatment tank, the lower wall 1 is only the outer peripheral wall located on the outer periphery, FIG. As shown in FIG. 2, when divided into a plurality of sludge treatment tanks, there are an outer peripheral wall located on the outer periphery and a partition wall that divides a region surrounded by the outer peripheral wall into a plurality of regions (sludge treatment tanks). . Hereinafter, the outer peripheral wall is referred to as a lower wall body 1, and the partition wall is referred to as a lower wall body 2.

図3に示すような掘削翼16と攪拌翼17を持つ掘削ロッド15の回転を伴う掘進と引き上げにより構築されるソイルセメント柱1a、2aを互いに重複させる方法(深層混合処理工法)により下部壁体1、2を形成する方法を説明する。掘削ロッド15を含めた掘削攪拌装置には図示するような単軸機や多軸機が使用される。   As shown in FIG. 3, the bottom wall body is formed by overlapping the soil cement columns 1a, 2a constructed by excavation and pulling up with the rotation of the excavating rod 15 having the excavating blade 16 and the stirring blade 17 (deep mixing treatment method). A method of forming 1 and 2 will be described. As the excavating and agitating apparatus including the excavating rod 15, a single-axis machine or a multi-axis machine as illustrated is used.

初めに図4−(a),(b)に示すように1方向に付き、所定深度のソイルセメント柱1a、2aを互いに重複させた状態に構築し、ソイルセメント柱列壁、すなわち下部壁体(外周壁)1、及び下部壁体(隔壁)2を構築する。   First, as shown in FIGS. 4- (a) and (b), the soil cement columns 1a and 2a having a predetermined depth are attached in one direction and overlapped with each other. (Outer peripheral wall) 1 and lower wall body (partition wall) 2 are constructed.

ソイルセメント柱1a、2aの外径は60〜120cmが一般的であるが、下部壁体1、2の壁厚はその遮水性を考慮してソイルセメント柱1a、2aの重複部分の幅で決まるため、外径はこの重複部分の幅から決められる。下部壁体1、2の長さ方向の、重複部分の長さは5〜30cmが適当であるが、下部壁体1、2の内部に貯留する汚泥の遮水性の面からは10cm以上がよく、経済性の面からは20cm程度以下が好ましい。   The outer diameter of the soil cement columns 1a and 2a is generally 60 to 120 cm, but the wall thickness of the lower wall bodies 1 and 2 is determined by the width of the overlapping portion of the soil cement columns 1a and 2a in consideration of the water shielding properties. Therefore, the outer diameter is determined from the width of this overlapping portion. The length of the overlapping portion in the length direction of the lower walls 1 and 2 is suitably 5 to 30 cm, but 10 cm or more is preferable from the surface of the sludge that is stored inside the lower walls 1 and 2. From the viewpoint of economy, it is preferably about 20 cm or less.

高濃度汚泥処理装置5の深さは通常、2〜3m程度であるため、ソイルセメント柱1a、2aはそれより深い深度まで構築される。建設地の地盤条件によって異なるが、下部壁体(外周壁)1は山留め壁を兼ねることから、その深さは図5−(a)に示す側圧に十分に耐えるように決められるが、図2に二点鎖線で示すように高濃度汚泥処理装置5の深さより1〜3m程度深くまで構築される場合が多い。図2の実線は下部壁体1の下端の深度が高濃度汚泥処理装置5の下端に位置する、後述のソイルセメント柱6の下端の深度に一致した場合を示している。   Since the depth of the high-concentration sludge treatment apparatus 5 is usually about 2 to 3 m, the soil cement columns 1a and 2a are constructed to a deeper depth. Although depending on the ground conditions of the construction site, the lower wall (outer peripheral wall) 1 also serves as a retaining wall, so its depth is determined so as to sufficiently withstand the lateral pressure shown in FIG. As shown by a two-dot chain line, the depth of the high-concentration sludge treatment device 5 is often built to about 1 to 3 m deep. The solid line in FIG. 2 shows the case where the depth of the lower end of the lower wall body 1 coincides with the depth of the lower end of a soil cement column 6 (described later) located at the lower end of the high-concentration sludge treatment apparatus 5.

外周壁となるソイルセメント柱列壁(下部壁体1)は図5−(a)に示すように自立山留め壁となるため、側圧による曲げモーメントを負担する必要があるが、無筋のソイルセメント柱列壁ではその曲げモーメントに抵抗することができない場合には(b)に示すようにソイルセメント柱1aの内部にH形鋼1b等の形鋼、あるいは(c)に示すように鉄筋や鉄筋籠1c等の鋼材製の芯材が挿入される。芯材としてのシートパイルを互いに係合させながら挿入すれば、下部壁体1での遮水性を高める効果がある。コストの大幅な削減を図るためには鉄筋に代えて竹を使用することも可能である。   The soil cement column wall (lower wall 1), which is the outer peripheral wall, is a self-supporting mountain retaining wall as shown in Fig. 5- (a), so it is necessary to bear the bending moment due to the side pressure. If the column wall cannot resist the bending moment, the shape steel such as H-section steel 1b inside the soil cement column 1a as shown in (b), or the reinforcing bar or reinforcing bar as shown in (c) A steel core material such as の 1c is inserted. If the sheet piles as the core material are inserted while being engaged with each other, there is an effect of increasing the water shielding property in the lower wall body 1. Bamboo can be used in place of reinforcing bars in order to significantly reduce costs.

図5−(b)、(c)では芯材としてのH形鋼1bと鉄筋籠1cの図心をソイルセメント柱1aの中心に合致させているが、使用状態では下部壁体1の片面側の引張応力が大きくなるため、その引張応力側に芯材の図心を寄せて配置することが合理的である。図5−(b) 、(c)ではまた、各ソイルセメント柱1a内に芯材を挿入しているが、1本の、または2本のソイルセメント柱1aを飛ばして挿入することもある。   5- (b) and (c), the centroids of the H-section steel 1b and the reinforcing bar 1c as the core are aligned with the center of the soil cement column 1a, but in use, one side of the lower wall 1 Therefore, it is reasonable to arrange the centroid of the core material close to the tensile stress side. 5 (b) and 5 (c), the core material is inserted into each soil cement pillar 1a, but one or two soil cement pillars 1a may be skipped and inserted.

隔壁となるソイルセメント柱列壁(下部壁体2)も外周壁となるソイルセメント柱列壁(下部壁体1)と同様に施工されるが、隔壁には外周壁が受けるような曲げモーメントは実質的に問題にならないため、芯材の挿入を省略することも可能であり、外周壁より簡略化された形で構築される。   The soil cement column wall (lower wall body 2) that becomes the partition wall is constructed in the same manner as the soil cement column wall (lower wall body 1) that becomes the outer peripheral wall, but the bending moment that the outer wall receives on the partition wall is Since it does not become a problem substantially, it is also possible to omit insertion of a core material, and it is constructed in a simplified form from the outer peripheral wall.

上記の外周壁(下部壁体1)と隔壁(下部壁体2)とで囲まれた領域は下部壁体1、2の構築後に掘削され、底盤3が構築されることにより汚泥処理槽となるが、底盤3下の地盤の支持力が不足する場合には支持力の増大を図るために、底盤3の構築に先立ち、図1、図2に示すように底盤3の下にそれを支持するソイルセメント柱6が構築される。図1、図2ではソイルセメント柱6を重複させてソイルセメント柱列壁を形成しているが、支持力の増大が目的であるため、必ずしもその必要はなく、部分的にソイルセメント柱6を構築することもある。但し、図5−(a)に示す受働土圧を増大させる目的があるときは、図2に示すソイルセメント柱6のように重複させた方がよい。   The area surrounded by the outer peripheral wall (lower wall body 1) and the partition wall (lower wall body 2) is excavated after the construction of the lower wall bodies 1 and 2, and the bottom board 3 is constructed to form a sludge treatment tank. However, in order to increase the supporting force when the supporting force of the ground below the bottom plate 3 is insufficient, it is supported under the bottom plate 3 as shown in FIGS. 1 and 2 in order to increase the supporting force. A soil cement pillar 6 is constructed. In FIG. 1 and FIG. 2, the soil cement column 6 is overlapped to form the soil cement column wall. However, since the purpose is to increase the supporting force, this is not always necessary. Sometimes build. However, when there is a purpose to increase the passive earth pressure shown in FIG. 5- (a), it is better to overlap like the soil cement pillar 6 shown in FIG.

以上の外周壁の下部壁体1と隔壁の下部壁体2の構築後、ソイルセメントが強度を発現するまでこれを養生させた後、下部壁体1と下部壁体2に囲まれた領域の地盤をバックホウ等の掘削機を利用して、または人力で掘削し、汚泥処理槽となる空間を形成する。このとき、外周壁の下部壁体1は山留め壁を兼ねているため、格別な山留め対策を講ずることなく、掘削を遂行することができる。   After the construction of the lower wall body 1 of the outer peripheral wall and the lower wall body 2 of the partition wall, the soil cement is cured until it develops strength, and then the region surrounded by the lower wall body 1 and the lower wall body 2 is The ground is excavated using an excavator such as a backhoe or manually to form a space for a sludge treatment tank. At this time, since the lower wall body 1 of the outer peripheral wall also serves as a retaining wall, excavation can be performed without taking any special countermeasure for retaining the mountain.

底盤3からの、または底盤3と下部壁体1、2との間からの汚水や汚泥の滲出は環境破壊につながるため、図7−(a)、(b)に示すように底盤3においては汚水や汚泥の滲出防止対策が施される。ここでは底盤3を無筋コンクリート、または鉄筋コンクリート造で構築しているが、底盤3の下にゴムシートやビニルシートのような伸縮自在で、地盤の変形に追従できるジオメンブレン7を敷設すると共に、図8に示すようにジオメンブレン7と下部壁体1、2との境界の目地にコーキング8等の遮水処理を施した上で、底盤3のコンクリートを打設することによりジオメンブレン7の保護を図りながら、底盤3部分の遮水を図っている。   Since sewage and sludge exudation from the bottom plate 3 or between the bottom plate 3 and the lower wall bodies 1 and 2 lead to environmental destruction, in the bottom plate 3 as shown in FIGS. 7- (a) and (b) Measures are taken to prevent sewage and sludge exudation. Here, the bottom plate 3 is constructed of unreinforced concrete or reinforced concrete, but a geomembrane 7 is laid under the bottom plate 3 such as a rubber sheet and a vinyl sheet, and can follow the deformation of the ground. As shown in FIG. 8, the geomembrane 7 is protected by placing concrete on the bottom panel 3 after water-proofing such as caulking 8 at the joints between the geomembrane 7 and the lower walls 1 and 2. While aiming, the bottom board 3 is designed to be sealed.

底盤3部分の遮水性を優先させれば、図7−(a)に示すように割栗石9上に打設された捨てコンクリート10の上にジオメンブレン7を敷設し、その上にコンクリートや鉄筋コンクリートを打設する、という要領で底盤3の施工を行うことが好ましいが、コストを抑える上では(b)に示すように掘削した根切り底の上に直接地盤の変形に追従できるジオメンブレン7を敷設し、その上にセメントミルクを流し込むセルフレベリング法が適当である。その場合もジオメンブレン7と下部壁体1、2との境界の目地にコーキング8等の遮水処理が施されれば、遮水性がより確実に向上する。   If priority is given to the water-blocking of the bottom 3 parts, the geomembrane 7 is laid on the discarded concrete 10 cast on the cracked stone 9 as shown in Fig. 7 (a), and concrete or reinforced concrete is placed on it. However, in order to reduce costs, a geomembrane 7 that can follow the deformation of the ground directly on the excavated root cutting bottom is shown in order to reduce costs. A self-leveling method in which cement milk is poured on the laying is suitable. Even in such a case, if the water shielding treatment such as the caulking 8 is applied to the joint at the boundary between the geomembrane 7 and the lower wall bodies 1 and 2, the water shielding is more reliably improved.

下部壁体1、2の汚泥処理槽側の面は汚泥に浸されることで、大気に触れることがなく、また汚泥はアルカリ性であることで、中性化による耐久性低下の問題は生じないが、定期点検等で一時的に汚泥を排出することがあるときに備え、または耐久性向上のために下部壁体1、2の表面にモルタルを吹き付ける、あるいは樹脂被覆等の保護材を塗布することが有効である。   The surface on the sludge treatment tank side of the lower walls 1 and 2 is immersed in the sludge, so that it does not come into contact with the atmosphere, and the sludge is alkaline, so there is no problem of deterioration in durability due to neutralization. However, in cases where sludge may be temporarily discharged during regular inspections, or to improve durability, spray mortar on the surfaces of the lower wall bodies 1 and 2 or apply a protective material such as a resin coating. It is effective.

下部壁体(外周壁)1と下部壁体(隔壁)2は図2、図9、図10に示すように大気への曝露を避けるために頂部が周辺地盤のレベルよりに下に位置するように構築され、下部壁体1の頂部上には周辺地盤からの汚泥処理槽への雨水の流入を阻止するための上部壁体4が、下部壁体2の頂部上には隣接する汚泥処理槽からの汚泥の流入を阻止するための上部壁体4がそれぞれ構築される。上部壁体4の頂部は周辺地盤のレベルより上に位置する。   As shown in FIGS. 2, 9, and 10, the lower wall (outer peripheral wall) 1 and the lower wall (partition wall) 2 are arranged such that the tops are located below the level of the surrounding ground to avoid exposure to the atmosphere. The upper wall 4 for preventing the inflow of rainwater from the surrounding ground to the sludge treatment tank is disposed on the top of the lower wall 1, and the adjacent sludge treatment tank is disposed on the top of the lower wall 2. Upper wall bodies 4 for preventing the inflow of sludge from each are constructed. The top of the upper wall 4 is located above the level of the surrounding ground.

下部壁体2上の上部壁体4は隣接する汚泥処理槽内の汚泥の隔離を確実にする役目を持ち、下部壁体2上の上部壁体4の頂部のレベルは図2に示すように汚泥処理槽内の汚泥水位が常時、下部壁体2の天端のレベルより高くなることと、隣接する各汚泥処理槽内の汚泥水位が相違することがあることを考慮して決められる。   The upper wall 4 on the lower wall 2 serves to ensure the separation of sludge in the adjacent sludge treatment tank, and the top level of the upper wall 4 on the lower wall 2 is as shown in FIG. It is determined in consideration of the fact that the sludge water level in the sludge treatment tank is always higher than the top level of the lower wall 2 and the sludge water level in each adjacent sludge treatment tank may be different.

上部壁体4は主に鉄筋コンクリートやコンクリートブロックで構築される。コンクリートブロックの場合は図9に示すように下部壁体1、2の天端を成形し、均しコンクリート11を敷設した後に構築される。鉄筋コンクリートの場合も同様に均しコンクリート11を敷設した後に構築されるが、省略することもできる。下部壁体1上の上部壁体4の天端のレベルは周辺地盤のレベルより20〜30cm程度上にあれば十分であるが、大雨時の安全性の面から、または落下防止のためにそれより高くすることもある。   The upper wall body 4 is mainly constructed of reinforced concrete or concrete blocks. In the case of a concrete block, as shown in FIG. 9, the top ends of the lower wall bodies 1 and 2 are formed, and the leveled concrete 11 is laid. Similarly, in the case of reinforced concrete, it is constructed after laying the leveled concrete 11, but it can be omitted. It is sufficient if the top wall level of the upper wall body 4 on the lower wall body 1 is about 20-30 cm above the level of the surrounding ground. However, from the standpoint of safety during heavy rain or to prevent falling. May be higher.

下部壁体1、2の頂部は汚泥水位の変化により大気に曝されることがあることから、下部壁体1、2の天端を保護することにより頂部の耐久性を高め、風化による劣化を回避するために、下部壁体1、2の天端には図10−(a)、(b)に示すように下部壁体1、2の天端を完全に覆う笠コンクリート12を打設することがある。図10−(b)は特に下部壁体1、2中に挿入された芯材としての鉄筋籠1cを笠コンクリート12まで延長させ、下部壁体1、2と笠コンクリート12との一体性を高めた場合を示す。   Since the tops of the lower walls 1 and 2 may be exposed to the atmosphere due to changes in the sludge water level, the top walls of the lower walls 1 and 2 are protected to increase the durability of the tops and deteriorate due to weathering. In order to avoid this, as shown in FIGS. 10- (a) and 10 (b), cap concrete 12 that completely covers the top ends of the lower walls 1 and 2 is placed at the top ends of the lower walls 1 and 2. Sometimes. FIG. 10- (b) particularly shows that the reinforcing bar 1c inserted as the core material in the lower walls 1 and 2 is extended to the cap concrete 12 to improve the integrity of the lower walls 1 and 2 and the cap concrete 12. Indicates the case.

下部壁体1、2頂部の施工後、汚泥処理槽内の汚泥に空気を送り込むエアレーション配管13と隣接する汚泥処理槽間の汚泥を移動させる堰14を設置し、高濃度汚泥処理装置5が完成する。   After the construction of the lower walls 1 and 2, the aeration pipe 13 that sends air to the sludge in the sludge treatment tank and the weir 14 that moves the sludge between the adjacent sludge treatment tanks are installed, and the high-concentration sludge treatment device 5 is completed. To do.

図1、図2は6槽の汚泥処理槽を持つ高濃度汚泥処理装置5の稼動時の様子を示す。高濃度汚泥処理装置5では第1槽に畜糞が投入され、畜糞はエアレーションされることにより汚泥処理槽内に予め投入されている、畜糞分解性能を有するバクテリア(微生物)により分解されながら、堰14を通じて順次、次の汚泥処理槽へ移動し、最終槽においてほとんど分解される。分解されずに残った残滓は沈殿させられて処分される。   FIG. 1 and FIG. 2 show a state when the high-concentration sludge treatment apparatus 5 having six sludge treatment tanks is in operation. In the high-concentration sludge treatment apparatus 5, livestock dung is introduced into the first tank, and the livestock dung is introduced into the sludge treatment tank in advance by aeration. It moves to the next sludge treatment tank sequentially through, and is almost decomposed in the final tank. Residues left undecomposed are settled and disposed of.

高濃度汚泥処理装置の構成例を示した平面図である。It is the top view which showed the structural example of the high concentration sludge processing apparatus. 図1の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 掘削攪拌翼を持つ掘削ロッドによるソイルセメント柱の構築の様子を示した立面図である。It is the elevation which showed the mode of construction of the soil cement pillar by the excavation rod with an excavation stirring blade. (a)はソイルセメント柱列壁を示した平面図、(b)は(a)の立面図である。(a) is a plan view showing a soil cement column wall, (b) is an elevation view of (a). (a)は外周壁(下部壁体1)となるソイルセメント柱列壁を示した断面図、(b)は(a)の平面図である。(a) is sectional drawing which showed the soil cement pillar row wall used as an outer peripheral wall (lower wall body 1), (b) is a top view of (a). 切削刃を有する無端チェーンの循環を伴う横行により構築されるソイルセメントから壁体を形成する様子を示した立面図である。It is the elevation which showed a mode that a wall body is formed from the soil cement constructed | assembled by traversing with the circulation of the endless chain which has a cutting blade. (a) 、(b)は下部壁体と底盤の取り合い部分の詳細例を示した断面図である。(a), (b) is sectional drawing which showed the detailed example of the connection part of a lower wall body and a bottom board. 図7− (a)の一部拡大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view of (a). 下部壁体の天端上に均しコンクリートを敷設して上部壁体を構築した場合を示した立面図である。It is an elevational view showing a case where an upper wall body is constructed by laying leveled concrete on the top edge of the lower wall body. 下部壁体の天端上に笠コンクリートを打設して上部壁体を構築した場合を示した立面図である。It is an elevational view showing a case where an upper wall is constructed by placing a concrete cap on the top edge of the lower wall. 従来の畜糞等の高濃度汚泥の処理方法を示した立面図である。It is the elevation which showed the processing method of the conventional high concentration sludge, such as livestock dung. (a)〜(f)は鉄筋コンクリートで汚泥処理槽を建設する場合の工程を示した立面図である。(a)-(f) is the elevation which showed the process in the case of constructing a sludge processing tank with reinforced concrete.

符号の説明Explanation of symbols

1……下部壁体(外周壁)、1a……ソイルセメント柱、1b……H形鋼、1c……鉄筋籠、
2……下部壁体(隔壁)、2a……ソイルセメント柱、
3……底盤、4……上部壁体、5……高濃度汚泥処理装置、
6……ソイルセメント柱、7……ジオメンブレン、8……コーキング、
9……割栗石、10……捨てコンクリート、
11……均しコンクリート、12……笠コンクリート、
13……エアレーション配管、14……堰、
15……掘削ロッド、16……掘削翼、17……攪拌翼、
18……カッターポスト、19……無端チェーン、20……切削刃。
1 …… Lower wall (outer wall), 1a …… Soil cement pillar, 1b …… H-shaped steel, 1c …… Rebar bar
2 …… Lower wall (partition), 2a …… Soil cement pillar,
3 ... Bottom plate, 4 ... Upper wall body, 5 ... High concentration sludge treatment equipment,
6 ... soil cement pillar, 7 ... geomembrane, 8 ... caulking,
9 ... Written stone, 10 ... Abandoned concrete,
11 …… Fixed concrete, 12 …… Shape concrete,
13 …… Aeration piping, 14 …… weir,
15 ... Drilling rod, 16 ... Drilling blade, 17 ... Stirring blade,
18 …… Cutter post, 19 …… Endless chain, 20 …… Cutting blade.

Claims (10)

少なくとも周辺地盤との境界に構築され、頂部が周辺地盤のレベルより下に位置する下部壁体と、前記下部壁体に囲まれた領域の、前記下部壁体の下端の深度より浅い深度に構築される底盤と、前記下部壁体の頂部上に構築され、頂部が周辺地盤のレベルより上に位置する上部壁体から構成され、前記下部壁体は原地盤を掘削しながら掘削土とセメント、もしくはセメントを含むセメント系材料又はセメント系固化材を攪拌混合して構築されたソイルセメント壁体であるソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   Constructed at least at the boundary with the surrounding ground, with the top wall positioned below the level of the surrounding ground, and the depth surrounded by the lower wall body and shallower than the lower end depth of the lower wall body Constructed on the top of the bottom wall and the top of the lower wall, the top is composed of an upper wall located above the level of the surrounding ground, the lower wall is excavated soil and cement while excavating the original ground, Alternatively, a high-concentration sludge treatment apparatus using a soil cement wall that is a soil cement wall constructed by stirring and mixing a cement-based material containing cement or a cement-based solidifying material. 下部壁体は周辺地盤との境界に構築される外周壁と、その外周壁で囲まれた領域を複数の領域に区画する隔壁から構成される請求項1記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The lower wall body is composed of an outer peripheral wall constructed at the boundary with the surrounding ground, and a partition wall that partitions the region surrounded by the outer peripheral wall into a plurality of regions. Concentration sludge treatment equipment. 下部壁体の頂部と上部壁体との間に均しコンクリート、もしくは笠コンクリートが打設されている請求項1、もしくは請求項2記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The high-concentration sludge treatment apparatus using the soil cement wall body according to claim 1 or 2, wherein smooth concrete or shade concrete is placed between the top of the lower wall body and the upper wall body. 汚泥処理槽中の汚泥水位が下部壁体の頂部のレベルより上に位置する状態を保ち得る構造とされている請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The height using the soil cement wall body according to any one of claims 1 to 3, wherein the sludge water level in the sludge treatment tank can maintain a state of being located above the top level of the lower wall body. Concentration sludge treatment equipment. 底盤にジオメンブレンが敷設されている請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The high concentration sludge processing apparatus using the soil cement wall body in any one of Claim 1 thru | or 4 with which the geomembrane was laid in the bottom board. 底盤の下に底盤を支持するソイルセメント柱が構築されている請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The high-concentration sludge treatment apparatus using the soil cement wall body according to any one of claims 1 to 5, wherein a soil cement column that supports the bottom plate is constructed under the bottom plate. 下部壁体は掘削翼と攪拌翼を持つ掘削ロッドの回転を伴う掘進と引き上げにより構築されるソイルセメント柱を互いに重複させて形成されている請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The soil according to any one of claims 1 to 6, wherein the lower wall body is formed by overlapping soil cement columns constructed by excavation and lifting accompanied by rotation of a drilling rod having a drilling blade and a stirring blade. High concentration sludge treatment equipment using cement wall. 下部壁体は切削刃を有する無端チェーンの循環を伴うカッターポストの横行により構築されるソイルセメントから連続的に形成されている請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   7. The soil cement wall according to claim 1, wherein the lower wall body is formed continuously from a soil cement constructed by traversing a cutter post with circulation of an endless chain having cutting blades. High concentration sludge treatment equipment used. 下部壁体の内部に芯材が挿入されている請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The high-concentration sludge treatment apparatus using the soil cement wall body according to any one of claims 1 to 8, wherein a core material is inserted into the lower wall body. 芯材は鋼材である請求項9記載のソイルセメント壁体を用いた高濃度汚泥処理装置。   The high-concentration sludge treatment apparatus using a soil cement wall body according to claim 9, wherein the core material is steel.
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